الأصباغ الحمضية والأصباغ المباشرة والأصباغ التفاعلية كلها أصباغ قابلة للذوبان في الماء. بلغ الإنتاج في عام 2001 30 ألف طن، 20 ألف طن و45 ألف طن، على التوالي. ومع ذلك، لفترة طويلة، أولت شركات الأصباغ في بلدي المزيد من الاهتمام لتطوير وبحث الأصباغ الهيكلية الجديدة، في حين أن البحث في مرحلة ما بعد المعالجة للأصباغ كان ضعيفًا نسبيًا. تشمل كواشف التقييس شائعة الاستخدام للأصباغ القابلة للذوبان في الماء كبريتات الصوديوم (كبريتات الصوديوم)، والدكسترين، ومشتقات النشا، والسكروز، واليوريا، ونفثالين فورمالدهايد سلفونات، وما إلى ذلك. ويتم خلط كواشف التقييس هذه مع الصبغة الأصلية بما يتناسب مع الحصول على القوة المطلوبة للسلع، لكنها لا تستطيع تلبية احتياجات عمليات الطباعة والصباغة المختلفة في صناعة الطباعة والصباغة. على الرغم من أن تكلفة مخففات الصبغة المذكورة أعلاه منخفضة نسبيًا، إلا أنها تتميز بضعف قابليتها للبلل والذوبان في الماء، مما يجعل من الصعب التكيف مع احتياجات السوق الدولية ولا يمكن تصديرها إلا كأصباغ أصلية. ولذلك، في تسويق الأصباغ القابلة للذوبان في الماء، تعد قابلية التبلل والذوبان في الماء للأصباغ من المشكلات التي تحتاج إلى حل عاجل، ويجب الاعتماد على الإضافات المقابلة.

معالجة قابلية رطوبة الصبغة
بشكل عام، الترطيب هو استبدال السائل (يجب أن يكون غازًا) الموجود على السطح بسائل آخر. على وجه التحديد، يجب أن تكون الواجهة المسحوقة أو الحبيبية عبارة عن واجهة غازية/صلبة، وتكون عملية الترطيب عندما يحل السائل (الماء) محل الغاز الموجود على سطح الجسيمات. ويمكن ملاحظة أن الترطيب هو عملية فيزيائية بين المواد الموجودة على السطح. في مرحلة ما بعد الصبغة، غالبًا ما يلعب الترطيب دورًا مهمًا. بشكل عام، تتم معالجة الصبغة وتحويلها إلى حالة صلبة، مثل المسحوق أو الحبيبات، والتي تحتاج إلى ترطيب أثناء الاستخدام. ولذلك، فإن قابلية الصبغة للتبلل سوف تؤثر بشكل مباشر على تأثير التطبيق. على سبيل المثال، أثناء عملية الذوبان، يصعب تبليل الصبغة وتطفو على الماء وهو أمر غير مرغوب فيه. مع التحسين المستمر لمتطلبات جودة الأصباغ اليوم، أصبح أداء الترطيب أحد مؤشرات قياس جودة الأصباغ. تبلغ الطاقة السطحية للمياه 72.75mN/m عند 20 درجة مئوية، والتي تتناقص مع زيادة درجة الحرارة، في حين أن الطاقة السطحية للمواد الصلبة لم تتغير بشكل أساسي، بشكل عام أقل من 100mN/m. عادة ما تكون المعادن وأكاسيدها وأملاحها غير العضوية وغيرها سهلة التبلل، وتسمى بالطاقة السطحية العالية. الطاقة السطحية للمواد العضوية الصلبة والبوليمرات مماثلة لتلك الموجودة في السوائل العامة، وهو ما يسمى الطاقة السطحية المنخفضة، ولكنها تتغير مع حجم الجسيمات الصلبة ودرجة المسامية. كلما كان حجم الجسيمات أصغر، زادت درجة التكوين المسامي، وكلما زاد السطح، كلما زادت الطاقة، يعتمد الحجم على الركيزة. ولذلك، يجب أن يكون حجم الجسيمات من الصبغة صغيرا. بعد معالجة الصبغة عن طريق المعالجة التجارية مثل التمليح والطحن في وسائط مختلفة، يصبح حجم جسيمات الصبغة أنعم، وتقل التبلور، ويتغير الطور البلوري، مما يحسن الطاقة السطحية للصبغة ويسهل الترطيب.

معالجة ذوبان الأصباغ الحمضية
مع استخدام نسبة الحمام الصغيرة وتكنولوجيا الصباغة المستمرة، تم تحسين درجة الأتمتة في الطباعة والصباغة بشكل مستمر. إن ظهور مواد الحشو والمعاجين الآلية وإدخال الأصباغ السائلة يتطلب تحضير سوائل صبغية ومعاجين طباعة عالية التركيز وعالية الثبات. ومع ذلك، فإن قابلية ذوبان الأصباغ الحمضية والمتفاعلة والمباشرة في منتجات الأصباغ المحلية تبلغ حوالي 100 جم / لتر فقط، خاصة بالنسبة للأصباغ الحمضية. تصل نسبة بعض الأصناف إلى حوالي 20 جم/لتر فقط. ترتبط ذوبان الصبغة بالتركيب الجزيئي للصبغة. كلما زاد الوزن الجزيئي وقل عدد مجموعات حمض السلفونيك، انخفضت قابلية الذوبان؛ خلاف ذلك، كلما كان ذلك أعلى. بالإضافة إلى ذلك، فإن المعالجة التجارية للأصباغ مهمة للغاية، بما في ذلك طريقة تبلور الصبغة، ودرجة الطحن، وحجم الجسيمات، وإضافة المواد المضافة، وما إلى ذلك، مما سيؤثر على قابلية ذوبان الصبغة. كلما كانت الصبغة أسهل في التأين، كلما زادت قابليتها للذوبان في الماء. ومع ذلك، فإن تسويق وتوحيد الأصباغ التقليدية يعتمد على كمية كبيرة من الشوارد، مثل كبريتات الصوديوم والملح. كمية كبيرة من Na+ في الماء تقلل من ذوبان الصبغة في الماء. ولذلك، لتحسين قابلية ذوبان الأصباغ القابلة للذوبان في الماء، أولا لا تضيف المنحل بالكهرباء إلى الأصباغ التجارية.

المواد المضافة والذوبان
⑴ مركب الكحول ومذيب اليوريا
نظرًا لأن الأصباغ القابلة للذوبان في الماء تحتوي على عدد معين من مجموعات حمض السلفونيك ومجموعات حمض الكربوكسيل، فإن جزيئات الصبغة تنفصل بسهولة في محلول مائي وتحمل كمية معينة من الشحنة السالبة. عند إضافة المذيب المشترك الذي يحتوي على مجموعة تشكيل رابطة الهيدروجين، يتم تشكيل طبقة واقية من الأيونات المائية على سطح أيونات الصبغة، مما يعزز تأين وذوبان جزيئات الصبغة لتحسين القابلية للذوبان. عادةً ما يتم استخدام البوليولات مثل ثنائي إيثيلين جليكول إيثر، وثيو ثنائي إيثانول، والبولي إيثيلين جليكول، وما إلى ذلك كمذيبات مساعدة للأصباغ القابلة للذوبان في الماء. نظرًا لأنها يمكن أن تشكل رابطة هيدروجينية مع الصبغة، فإن سطح أيون الصبغة يشكل طبقة واقية من الأيونات المائية، مما يمنع التجميع والتفاعل بين الجزيئات لجزيئات الصبغة، ويعزز تأين الصبغة وتفككها.
⑵الفاعل بالسطح غير الأيونية
يمكن أن تؤدي إضافة مادة خافضة للتوتر السطحي غير أيونية معينة إلى الصبغة إلى إضعاف قوة الارتباط بين جزيئات الصبغة وبين الجزيئات، وتسريع التأين، وجعل جزيئات الصبغة تشكل مذيلات في الماء، والتي تتميز بتشتت جيد. الأصباغ القطبية تشكل المذيلات. تشكل جزيئات الذوبان شبكة من التوافق بين الجزيئات لتحسين الذوبان، مثل إيثر بولي أوكسي إيثيلين أو إستر. ومع ذلك، إذا كان جزيء المذيب المشترك يفتقر إلى مجموعة قوية كارهة للماء، فإن تأثير التشتت والذوبان على المذيلة التي شكلتها الصبغة سيكون ضعيفًا، ولن تزيد قابلية الذوبان بشكل كبير. لذلك، حاول اختيار المذيبات التي تحتوي على حلقات عطرية يمكن أن تشكل روابط كارهة للماء مع الأصباغ. على سبيل المثال، ألكيل فينول بولي أوكسي إيثيلين إيثر، مستحلب بولي أوكسي إيثيلين سوربيتان إستر، وغيرها مثل بولي ألكيل فينيل فينول بولي أوكسي إيثيلين إيثر.
⑶ مشتت اللجنوسلفونات
المشتت له تأثير كبير على ذوبان الصبغة. إن اختيار مشتت جيد وفقًا لبنية الصبغة سيساعد بشكل كبير على تحسين قابلية ذوبان الصبغة. في الأصباغ القابلة للذوبان في الماء، يلعب دورًا معينًا في منع الامتزاز المتبادل (قوة فان دير فال) والتجمع بين جزيئات الصبغة. اللجنوسلفونات هو المشتت الأكثر فعالية، وهناك أبحاث حول هذا الموضوع في الصين.
لا يحتوي التركيب الجزيئي للأصباغ المشتتة على مجموعات محبة للماء قوية، ولكن فقط مجموعات قطبية ضعيفة، لذلك فهي محبة للماء ضعيفة فقط، والذوبان الفعلي صغير جدًا. معظم الأصباغ المشتتة يمكن أن تذوب فقط في الماء عند درجة حرارة 25 درجة مئوية. 1 ~ 10 ملغم / لتر.
ترتبط قابلية ذوبان الأصباغ المشتتة بالعوامل التالية:
البنية الجزيئية
"تزداد قابلية ذوبان الأصباغ المشتتة في الماء مع انخفاض الجزء الكاره للماء من جزيء الصبغة وزيادة الجزء المحب للماء (نوعية وكمية المجموعات القطبية). وهذا يعني أن قابلية ذوبان الأصباغ ذات الكتلة الجزيئية النسبية الصغيرة نسبيًا والمجموعات القطبية الأضعف مثل -OH و-NH2 ستكون أعلى. الأصباغ ذات الكتلة الجزيئية النسبية الأكبر وعدد أقل من المجموعات القطبية الضعيفة لها قابلية ذوبان منخفضة نسبيًا. على سبيل المثال، Disperse Red (I)، M=321، وقابلية الذوبان أقل من 0.1mg/L عند 25°C، والذوبان 1.2mg/L عند 80°C. تفريق الأحمر (II)، M = 352، الذوبان عند 25 درجة مئوية هو 7.1 ملجم / لتر، والذوبان عند 80 درجة مئوية هو 240 ملجم / لتر.
مشتت
في الأصباغ المسحوقة المشتتة، يكون محتوى الأصباغ النقية عمومًا من 40% إلى 60%، والباقي عبارة عن مشتتات، وعوامل مقاومة للغبار، وعوامل حماية، وكبريتات الصوديوم، وما إلى ذلك. ومن بينها، يمثل المشتت نسبة أكبر.
يمكن للمشتت (عامل الانتشار) أن يكسو الحبيبات البلورية الدقيقة للصبغة إلى جزيئات غروانية محبة للماء ويشتتها بشكل ثابت في الماء. بعد تجاوز تركيز المذيلات الحرج، سيتم أيضًا تشكيل المذيلات، مما سيؤدي إلى تقليل جزء من حبيبات الكريستال الصبغية الصغيرة. يحدث ما يسمى بظاهرة "الذوبان" المذابة في المذيلات، مما يؤدي إلى زيادة قابلية ذوبان الصبغة. علاوة على ذلك، كلما كانت جودة المشتت أفضل وكلما زاد التركيز، زاد تأثير الذوبان والذوبان.
تجدر الإشارة إلى أن تأثير إذابة المشتت على الأصباغ المشتتة ذات الهياكل المختلفة يختلف، والفرق كبير جدًا؛ يتناقص تأثير إذابة المشتت على الأصباغ المشتتة مع زيادة درجة حرارة الماء، وهو بالضبط نفس تأثير درجة حرارة الماء على الأصباغ المشتتة. تأثير الذوبان هو عكس ذلك.
بعد أن تكون الجزيئات البلورية الكارهة للماء من الصبغة المشتتة والجسيمات الغروية المحبة للماء المشتتة، سيتم تحسين استقرار التشتت بشكل كبير. علاوة على ذلك، تلعب هذه الجزيئات الغروية الصبغية دور "توريد" الأصباغ أثناء عملية الصباغة. لأنه بعد أن تمتص الألياف جزيئات الصبغة في الحالة الذائبة، سيتم إطلاق الصبغة "المخزنة" في الجزيئات الغروية في الوقت المناسب للحفاظ على توازن ذوبان الصبغة.
حالة الصبغة المشتتة في التشتت
1-جزيء مشتت
2-صبغ البلورات (الذوبان)
3-مذيلة مشتتة
4-صبغة جزيء واحد (مذاب)
5- صبغ الحبوب
6-قاعدة محبة للدهون مشتتة
7-قاعدة محبة للماء مشتتة
8-أيون الصوديوم (Na+)
9-تجمعات البلورات الصبغية
ومع ذلك، إذا كان "التماسك" بين الصبغة والمشتت كبيرًا جدًا، فإن "العرض" لجزيء الصبغة الفردي سوف يتخلف أو تظهر ظاهرة "العرض يتجاوز الطلب". ولذلك، فإنه سوف يقلل بشكل مباشر من معدل الصباغة ويوازن نسبة الصباغة، مما يؤدي إلى صباغة بطيئة ولون فاتح.
يمكن ملاحظة أنه عند اختيار واستخدام المشتتات، لا ينبغي النظر في استقرار تشتت الصبغة فحسب، بل يجب أيضًا مراعاة التأثير على لون الصبغة.
(3) درجة حرارة محلول الصباغة
تزداد ذوبان الأصباغ المشتتة في الماء مع زيادة درجة حرارة الماء. على سبيل المثال، تبلغ قابلية ذوبان Disperse Yellow في ماء بدرجة حرارة 80 درجة مئوية 18 مرة عند درجة حرارة 25 درجة مئوية. تبلغ قابلية ذوبان Disperse Red في ماء بدرجة حرارة 80 درجة مئوية 33 مرة عند درجة حرارة 25 درجة مئوية. تبلغ قابلية ذوبان Disperse Blue في ماء بدرجة حرارة 80 درجة مئوية 37 مرة عند درجة حرارة 25 درجة مئوية. إذا تجاوزت درجة حرارة الماء 100 درجة مئوية، فإن قابلية ذوبان الأصباغ المشتتة ستزيد أكثر.
وإليك تذكيرًا خاصًا: إن خاصية الذوبان هذه للأصباغ المشتتة ستجلب مخاطر خفية على التطبيقات العملية. على سبيل المثال، عندما يتم تسخين سائل الصبغة بشكل غير متساو، يتدفق سائل الصبغة ذو درجة الحرارة العالية إلى المكان الذي تكون فيه درجة الحرارة منخفضة. مع انخفاض درجة حرارة الماء، يصبح سائل الصبغة مفرط التشبع، وسوف تترسب الصبغة المذابة، مما يتسبب في نمو حبيبات الصبغة البلورية وانخفاض قابلية الذوبان. ، مما أدى إلى انخفاض امتصاص الصبغة.
(أربعة) صبغ على شكل بلوري
بعض الأصباغ المشتتة لها ظاهرة "التماثل". أي أن نفس الصبغة المشتتة، بسبب تقنية التشتت المختلفة في عملية التصنيع، ستشكل عدة أشكال بلورية، مثل الإبر والقضبان والرقائق والحبيبات والكتل. في عملية التطبيق، خاصة عند الصباغة عند 130 درجة مئوية، سيتغير الشكل البلوري غير المستقر إلى الشكل البلوري الأكثر استقرارًا.
ومن الجدير بالذكر أن الشكل البلوري الأكثر استقرارًا لديه قابلية ذوبان أكبر، والشكل البلوري الأقل استقرارًا لديه قابلية ذوبان أقل نسبيًا. وهذا سوف يؤثر بشكل مباشر على معدل امتصاص الصبغة ونسبة امتصاص الصبغة.
(5) حجم الجسيمات
بشكل عام، تتمتع الأصباغ ذات الجزيئات الصغيرة بقابلية ذوبان عالية واستقرار جيد للتشتت. الأصباغ ذات الجزيئات الكبيرة لها قابلية ذوبان أقل واستقرار تشتت ضعيف نسبيًا.
في الوقت الحاضر، يبلغ حجم الجسيمات للأصباغ المشتتة المحلية عمومًا 0.5～2.0μm (ملاحظة: حجم الجسيمات للصباغة بالغمس يتطلب 0.5～1.0μm).